Test z Tranzystor jako przełącznik i wzmacniacz

Pytanie 1: Zgodnie z zasadą działania tranzystora NPN, większość elektronów wstrzykiwanych z emitera do bazy rekombinuje z dziurami w bazie, tworząc prąd bazy.

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Zasada działania tranzystora NPN opisuje, że tylko niewielka część elektronów wstrzykiwanych z emitera rekombinuje z dziurami w bazie, tworząc prąd bazy. Większość elektronów przechodzi przez bazę i jest przyciągana przez kolektor, tworząc prąd kolektora.

Pytanie 2: Które z poniższych stwierdzeń prawidłowo opisują działanie tranzystora NPN jako wzmacniacza lub przełącznika, zgodnie z przedstawionymi materiałami?

A. W trybie wzmocnienia tranzystor działa w obszarze aktywnym, gdzie niewielki prąd bazy kontroluje proporcjonalnie większy prąd kolektora.

B. Jako przełącznik otwarty tranzystor znajduje się w obszarze zatkania, gdzie prąd kolektora jest bliski zeru, a napięcie U_CE jest wysokie.

C. Funkcję przełącznika zamkniętego tranzystor pełni w obszarze nasycenia, gdzie prąd kolektora osiąga maksimum, a napięcie U_CE jest bardzo niskie.

D. Wzmocnienie prądowe (β) jest cechą istotną wyłącznie dla działania tranzystora jako wzmacniacza, nie ma wpływu na jego funkcje przełączające.

Wyjaśnienie: Tranzystor NPN jako wzmacniacz pracuje w obszarze aktywnym, gdzie mały prąd bazy kontroluje duży, proporcjonalny prąd kolektora. Jako przełącznik otwarty (stan 'wyłączony') działa w obszarze zatkania, gdzie prąd kolektora jest bliski zeru, a napięcie między kolektorem a emiterem jest wysokie. Jako przełącznik zamknięty (stan 'włączony') tranzystor działa w obszarze nasycenia, osiągając maksymalny prąd kolektora przy bardzo niskim napięciu U_CE. Stwierdzenie, że wzmocnienie prądowe β jest istotne wyłącznie dla wzmacniacza, jest nieprawidłowe, ponieważ materiały wyraźnie wskazują, że 'Wzmocnienie prądowe jest kluczowe dla obu zastosowań tranzystora: zarówno jako wzmacniacza, jak i przełącznika'.

Pytanie 3: Gdy tranzystor działa jako przełącznik w stanie wyłączonym (OFF), napięcie kolektor-emiter (U_CE) spada do bardzo niskiej wartości (U_CE_sat).

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: W stanie wyłączonym (OFF) tranzystor znajduje się w obszarze zatkania, prąd kolektora I_C jest bliski zeru, a napięcie U_CE jest bliskie napięciu zasilania (U_CC). Napięcie U_CE spada do bardzo niskiej wartości (U_CE_sat) w stanie włączonym (ON), gdy tranzystor pracuje w obszarze nasycenia.

Pytanie 4: Czy napięcie kolektor-emiter (U_CE) w tranzystorze NPN pracującym w obszarze aktywnym jest obliczane poprzez sumowanie napięcia zasilania kolektora (U_CC) i spadku napięcia na rezystorze kolektora (U_RC)?

A. Tak

B. Nie

Wyjaśnienie: Napięcie kolektor-emiter (U_CE) jest obliczane jako napięcie zasilania kolektora (U_CC) minus spadek napięcia na rezystorze kolektora (U_RC), czyli U_CE = U_CC - U_RC, a nie jako suma.

Pytanie 5: W jaki sposób tranzystor bipolarny NPN funkcjonuje jako wzmacniacz sygnałów elektrycznych?

A. Tranzystor pracuje w obszarze nasycenia, gdzie oba złącza są spolaryzowane w kierunku przewodzenia, co prowadzi do wzmocnienia sygnału.

B. Niewielkie zmiany prądu bazy, wywołane sygnałem wejściowym, powodują proporcjonalnie większe zmiany prądu kolektora, gdy tranzystor działa w obszarze aktywnym.

C. Sygnał wejściowy jest podawany na kolektor, a wzmocniony sygnał wyjściowy odbierany jest z bazy, co jest podstawą wzmacniania.

D. Tranzystor wzmacnia sygnał, gdy znajduje się w obszarze zatkania, gdzie prąd kolektora jest zerowy, a napięcie U_CE jest bliskie napięciu zasilania.

Wyjaśnienie: Tranzystor realizuje funkcję wzmacniacza, gdy pracuje w obszarze aktywnym. W tym stanie, niewielkie zmiany prądu bazy, wywołane sygnałem wejściowym, modulują prąd bazy, co z kolei, dzięki wzmocnieniu β, powoduje znacznie większe zmiany prądu kolektora. Prąd kolektora przepływający przez rezystor obciążenia generuje wzmocniony sygnał napięciowy na kolektorze.